## PEMANFAATAN LIMBAH GERGAJIAN KAYU CEPAT TUMBUH MENJADI PRODUK KONTRUKSI BALOK-I
(Utilization of Fast Growing Species Sawmill Waste for I-beam Construction)
Fauzan Fahrussiam 1*) , Dini Lestari 1) , Rima Vera Ningsih 1)
1 Program Studi Kehutanan, Universitas Mataram, Indonesia
* e-mail: fauzan@unram.ac.id
Abstract
Wood composite product variation was highly increased and the quality also became improved rapidly since the methods to improve the composite products became more sophisticated. This condition escalated the demand for fast-growing species of wood as raw material. The increased production  from  fast-growing  species  of  wood  also  increased  the  waste  generated  from  the production.  The  objective  of  this  study  was  to  increase  the  utilization  of  sawmill  waste  as materials  for  i-beam  production  for  construction  purposes.  The  waste  from  sengon  and  pulai wood was converted into the flange and web components with a 3 cm in width and height variation of 1.5, 3, and 5 cm. The flange and web were adhered with isocyanate (hardener 10% NH4Cl) with glue-spread weight 200 g/m2 and then nailed with a 7” nail on each flange surface every 20 cm.  The  density  of  the  i-beam  produced  was  higher  than  the  control  wood  but  not  directly correlated with wood mechanical properties (MOE & MOR). The mechanical properties of the i- beam  produced  were  still  relatively  lower  than  the  solid  control  wood.  To  achieve  higher mechanical properties, the flange width should be reduced and the assembling design between the flange and the web should be improved further.
Keywords: fast-growing wood species, i-beam, sawmill waste.

## Abstrak
Produk  komposit  dari  hasil  pengembangan  teknologi  peningkatan  mutu  semakin  bervariasi dengan karakteristik yang lebih baik dari bahan bakunya. Kondisi ini mengakibatkan permintaan terhadap jenis  kayu  cepat  tumbuh  semakin  tinggi.  Peningkatan  produksi  dari  jenis kayu cepat tumbuh tentunya juga akan menghasilkan limbah pengolahan yang semakin tinggi. Salah satu limbah yang paling besar dari segi volume dan berat adalah sebetan sisa penggergajian. Maka dari itu penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan pemanfaatan limbah gergajian lebih luas menjadi  produk  konstruksi  balok-I.  limbah  sebetan  kayu  sengon  dan  pulai  dibentuk  menjadi komponen flange dan bagian web dengan lebar 3 cm dengan variasi tinggi sebesar 1.5 cm, 3 cm, dan 5 cm. Proses penyambungan bagian flange dan web direkatkan dengan isosianat (hardener NH4Cl 10%) dengan berat labur 200 gr/m 2 kemudian pemberian paku berkuran 7” pada masing- masing  permukaan  flange  setiap  jarak  20  cm.  Kerapatan  balok-I  yang  dihasilkan  lebih  tinggi daripada  kayu  kontrol  namun  tidak  berbanding  lurus  dengan  kekuatan.  Nilai  MOE  dan  MOR balok I kayu sengon dan pulai rata-rata sebesar 24241 kg/m 2 dan 29210 kg/m 2 . Sementara nilai MOR rata-rata sebesar 144 kg/m 2 untuk balok I kayu sengon dan 108 kg/m 2 untuk balok I kayu pulai. Sifat mekanis kayu utuh / kontrol masih lebih tinggi dibandingkan dengan sifat mekanis balok-I yang dihasilkan. Untuk mendapatkan nilai kekuatan yang lebih tinggi, pada pembuatan balok-I selanjutnya disarankan untuk mengurangi lebar komponen flange dan mengoptimalkan desain sambungan antara komponen flange dan web.
Kata kunci: Balok-I, Limbah Gergajian, Kayu Cepat Tumbuh

## PENDAHULUAN
Karakteristik  kayu  dari  jenis  cepat tumbuh umumnya memiliki sifat inferior yaitu  memiliki  sifat  kekuatan  dan
keawetan  yang  rendah.  Maka  dari  itu, pengembangan  teknologi  modifikasi peningkatan mutu kayu sangat dibutuhkan. Teknologi peningkatan
mutu saat ini telah mampu menghasilkan berbagai  produk  dengan  sifat  kekuatan yang  lebih  baik  dari  mutu  bahan bakunya. Teknologi yang telah dan terus berkembang diantarnya adalah teknologi kompregnasi,  modifikasi  panas  dan teknologi komposit lainnya yang menghasilkan berbagai produk komposit dengan  nilai  kekuatan  yang  tinggi (Adzkia  et  al.,  2019;  Nandika  et  al., 2015;  Wijaya  et  al.,  2017).  Kondisi  ini mengakibatkan  permintaan  terhadap jenis-jenis  kayu  cepat  tumbuh  semakin tinggi.  Peningkatan  produksi  dari  jenis kayu  cepat  tumbuh  tentunya  juga  akan menghasilkan  limbah  pengolahan  yang semakin  tinggi.  Salah  satu  limbah  yang paling besar dari segi volume dan berat adalah  sebetan  sisa  penggergajian. Rendemen  kayu  gergajian  tergolong rendah,  hanya  mampu  mencapai  sekitar 50%-70%  (Laksono  et  al.,  2016;  Uar, 2016).  artinya  dalam  proses  tersebut menghasilkan  limbah  sekitar  30%-50% dari bahan baku yang diproses.
Laksono  et  al.  (2016)  dalam penelitiannya menyebutkan bahwa jenis yang mendominasi dalam proses penggergajian  di  daerah  Kabupaten Bogor  adalah  jenis  sengon  dan  pulai yang  dihasilkan  dari  hutan  tanaman rakyat. Kondisi ini akan menjadi alasan yang  tepat  untuk  menggunakan  limbah sebetan gergajian kayu sengon dan pulai menjadi pemanfaatan lain dalam bentuk konsturksi balok I.  Pemanfaatan limbah gergajian  dalam  industri  perkayuan selama  ini  umumnya  dimanfaatkan sebagai bahan bakar dalam mesin boiler untuk  proses  pengeringan  kayu  ( kiln drying ) (Bahrul Alim, 2022). Selain itu,
limbah juga dimanfaatkan sebagai bahan baku  pembuatan  pelet  kayu  (Herianto,
2021). Namun demikian, pada kenyataanya limbah penggergajian terutama sebetan kayu belum dimaksimalkan pemanfaatannya terutama pada industri yang hanya fokus pada proses penggrgajian (sawn timber). (Tsai & Wonodihardjo, 2018) dalam penelitiannya melaporkan bahwa sebetan kayu sengon dirakit
menggunakan  paku  dan  skrup  menjadi struktur  komposit.  Kekuatan  yang dihasilkan  dari  uji  geser  menghasilkan nilai  maksimal  sebesar  2904  N.  Nilai pengujian mekanis bisa direkomendasikan untuk menjadi struktur  komposit  bangunan  rumah sederhana yang terjangku, ramah lingkungan dan bersifat lestari. Selain itu secara ekonomi, biaya konstruksi produk komposit  dari  sebetan  kayu  (limbah) jauh lebih murah dibandingkan dari kayu solid. Hasil penelitian tersebut menunjukkan potensi pemanfaatan yang lebih  luas  dari  limbah  gergajian  yaitu produk  konstruksi  komposit.  Namun demikian,  ukuran  struktur  komposit yang dihasilkan masih cukup kecil yaitu berukuran 6 cm x 6 cm sampai 10 cm x 10 cm. Maka dari itu, penting dilakukan peneitian dengan bentuk konstruksi yang lain  dengan  cakupan  ukuran  yang  lebih besar.
Balok-I merupakan
elemen struktural  yang  dibuat  menggunakan kayu  gergajian  atau  produk  komposit yang terdiri dari komponen tegak ( web ) dan  komponen  mendatar  ( flange )  dan antara flange dan web direkat menggunakan perekat eksterior dan akan
membentuk profil I pada arah melintang balok  (Council,  1990).  Pembuatan balok-I yang berbasis kayu dimulai pada tahun  1980-an  dengan  komponen web dari  produk  komposit  terutama oriented strand  board  (OSB)  (American  Wood Council).  Keunggulan  dari  pembuatan balok-I  adalah  dari  segi  efisiensi  bahan baku,  ringan,  dan  bisa  dibentuk  dalam ukuran panjang.
(Moya  et  al.,  2013)  melaporkan bahwa pembuatan balok-I dari jenis kayu cepat tumbuh Gemilina Arborea dengan kombinasi  bagian  web  dari  kayu  lapis menghasilkan nilai MOE 12-17 Gpa dan MOR  23-40  MPa.  Nilai  mekanis  yang dihasilkan  dalam  penelitian  tersebut menunjukkan  bahwa  balok-I  dari  jenis cepat  tumbuh  bisa  diproduksi  untuk kebutuhan  konstruksi  sipil.  Namun demikian,  dalam  penelitain  tersebut menggunakan kayu solid (utuh) sebagai konstruksi flange- nya.  Maka  dari  itu penelitian  ini  dikembangkan  untuk menganalisis  kekuatan  balok-I  dari limbah  sebetan  gergajian  jenis  kayu cepat  tumbuh,  kayu  sengon  dan  pulai dengan konstruksi balok-I yang
sederhana. METODE PENELITIAN Penelitian ini menggunakan rancangan  acak  lengkap  dengan  2 variabel  penelitian  yaitu  jenis  kayu  dan variasi  tinggi web. Bahan  utama  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah kayu  sengon  dan  kayu  pulai.  Masing- masing  sampel  diperoleh  dari  tempat penggergajian  kayu  daerah  Bogor. Proses  perekatan  antara  komponen web dan flange menggunakan perekat isosianat  dengan  hardner  NH4Cl  10%
dan paku berukuran 7” untuk
meningkatkan  daya  rekat.  Limbah sebetan  gergaji  kayu  sengon  dan  pulai dari batang pohon berdiameter 10-14 cm dibentuk  menjadi  komponen flange balok-I.  Komponen web dibuat  dengan lebar 3 cm dengan ukuran tinggi sebagai variabel uji yaitu ukuran tinggi 1.5 cm, 3 cm,  dan  5  cm.  Proses  penyambungan bagian flange dan web direkatkan dengan  isosianat  (hardner  NH4Cl  10%) dengan  berat  labur  200  gr/m2.  Setelah proses penyambungan bagian flange dan web , komponen dikempa dengan pemberian  paku  berkuran  7”  pada masing-masing permukaan flange
dengan  jarak  20  cm.  pemberian  paku sebagai penguat struktur terutama peningkatan nilai elastisitas (Egatama et al., 2022). Balok-I kayu sengon dan pulai yang  sudah  jadi  kemudian  didiamkan selama  1  minggu  untuk  melepaskan tegangan  sisa  pada  saat  perekatan  dan pemakuan (Gambar 1). Contoh uji yang menjadi  kontrol  dalam  penelitian  ini berupa kayu sengon dan pulai berbentuk balok  ukuran  hasil  penggergajian  dari log berukuran 10-14 cm.
Pengujian  sifat  mekanis  balok-I kayu sengon dan pulai dilakukan dengan menguji  kekuatan  lentur  (MOE)  dan kekauan  (MOR)  menggunakan  instron tipe 3369 dengan pembebenan pada satu titik menggunakan rumus :
P  = beban maksimum pada saat kayu rusak (kg) L   = jarang sangga (cm) ΔY= defleksi yang terjadi akibat beban P (kg) ΔP= selisih antara beban atas dan bawah   (kg) b= lebar contoh uji (cm) h= tebal contoh uji
Kerapatan  balok-I  diperoleh  dari perbandingan  berat  balok-I  dengan volume balok-I pada kondisi yang sama (basah). Keraptan (g/cm3)
=  Massa
(g) / Volume (cm3).
Gambar  1.  Balok  I  kayu  sengon  dan pulai ( I  Beam  from  sengon  and  pulai wood)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar  air  kayu  pulai  dan  sengon yang  digunakan  sebagai  balok-I  secara berurutan  sebesar  19.5%  dan  43.91%. kadar  air  contoh  uji  tergolong  tinggi karena  sampel  tidak  dilakukan  proses pengeringan  sebelum  proses  perakitan menjadi  balok-I.  Sedangkan  kerapatan masing-masing
kayu sebelum pembentukan  menjadi  balok-I  sebesar 0.32 kg/cm 3 untuk pulai dan 0.45 kg/cm 3 untuk sengon. Kerapatan masing-masing balok-I  kayu  sengong  dan  pulai  terlihat pada Gambar 2. Kerapatan balok-I pada kayu  sengon  jauh  lebih  tinggi  daripada kerapatan  balok-I  kayu  pulai.  Hal  ini sangat  berhubungan  dengan  keraptan contoh  uji  sebelum  dibentuk  menjadi balok-I.    Peningkatan  kerapatan  pada balok-I dibandingkan pada kayu kontrol diduga  oleh  adanya  pemberian  paku sebagai  pengempa  sehingga  kerapatan
akan sedikit lebih tinggi karena peningkatan berat dengan luasan volume yang tetap. Nilai  modulus  elastisitas  (MOE)
balok-I  kayu  sengon  dan  pulai  terlihat pada  Gambar  3.  Nilai  MOE  masing- masing  kayu  kontrol  baik  kayu  sengon maupun kayu pulai memperlihatkan nilai yang  jauh  lebih  tinggi  daripada  balok-I yang  dihasilkan.  Balok  I  kayu  sengon menunjukkan  nilai  MOE  yang  lebih tinggi  dibandingkan  nilai  MOE  balok  I kayu  pulai.  Hal  ini  disebabkan  oleh kerapatan kayu sengon yang lebih tinggi dibanding  kayu  pulai.  Nilai  MOE tertinggi terdapat pada kayu kontrol jenis sengon sebesar 75209 kg/cm 2 dan paling rendah  terdapat  pada  balok-I  pulai dengan  tebal  web  5  cm  yaitu  sebesar 21273 kg/cm 2 . Nilai MOE untuk masing- masing  balok-I  memperlihatkan  bahwa semakin  tebal  komponen  web-nya  nilai MOE yang dihasilkan lebih rendah. Hal ini  sangat  sesuai  dengan  persamaan rumus  pada  penentuan  MOE  dan  MOR yang  mana  dijelaskan  bahwa  semakin tinggi  komponen  web  maka  nilai  MOE dan  MOR  yang  dihasilkan  semakin rendah.  Nilai  pengujian  mekanis  yang rendah  juga  diduga  karena  lebar komponen flange yang  terlalu  tinggi (1:4). (Davied Hamonangan et al. 2017) melaporkan  bahwa  desain  balok  susun kayu sengon dan kayu glugu berbentuk I dengan  perbandingan  lebar  komponen web dan flange yang kecil (2:3) mampu mmnghsilkan  beban  maksimal  sebsar 14.196 KN.
(Wang & Cheng, 1995) melaporkan bahwa nilai MOE dari pembuatan balok- I  dari  OSB  sebagai  komponen web dan
kayu solid sebagai flange menghasilkan nilai  MOE  yang  tinggi  yaitu  rata-rata sebesar 121350 kg/cm 2 . Nilai MOE yang tinggi  ini  sangat  dipengaruhi  oleh metode  sambungan  yang  dilakukan antara web dan flange berupa  coakan
yang  kemudian  direkatkan  dengan perekat eksterior dan dilakukan pengempaan. Selain itu nilai MOE yang cukup tinggi pada OSB akan meningkatkan  nilai  MOE  balok–I  yang dihasilkan. Desain balok-I yang
diterapkan  seperti  lebar flange yang tidak terlalu jauh berbeda dari lebar web akan menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi
Gambar  2.  Kerapatan  balok  I  kayu sengon dan pulai ( I Beam Density from sengon and pulai wood)
Gambar  3.  Nilai  MOE  balok  I  kayu sengon  dan  pulai ( MOE  values  of  I Beam from sengon and pulai wood)
Gambar  4.  Nilai  MOR  balok  I  kayu sengon  dan  pulai ( MOR  values  of  I Beam from sengon and pulai wood)

## KESIMPULAN
Pembuatan  balok-I  dari  limbah gergajian kayu sengon dan pulai menunjukkan  bahwa,  kekuatan  mekanis balok-I  yang  dihasilkan  masih  di  bawah kekuatan  kayu  pembanding  atau  kontrol. Kerapatan  balok-I  yang  dihasilkan  lebih tinggi  daripada  kayu  kontrol  namun  tidak berbanding  lurus  dengan  kekuatan  (MOE dan MOR) yang dihasilkan. Proses desain komponen flange dan web sangat mempengaruhi  kekuatan  balok-I.  Untuk mendapatkan  nilai  kekuatan  yang  lebih tinggi,  pada  pembuatan  balok-I  selajutnya disarankan untuk mengurangi lebar komponen flange dan  mengoptimalkan proses  perekatan  dengan  melakukan penyerutan atau membuat coakan ( groove ) pada bidang rekat.

## UCAPAN TERIMA KASIH/ ACKNOWLEDGEMENT
Terima  kasih  penulis  sampaikan kepada rekan-rekan pasca sarjana 2014 IPB atas kerjasama dalam proses pengambilan data dan penyusunan artikel ini.
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 Kontrol Sengon Sengon 5 cm Sengon 3 cm Sengon 1,5 cm Kontrol Pulai Pulai 5 cm Pulai 3 cm Pulai 1,5 cm 75209 25561 20953 26212 54726 21273 32971 33118 MOE ( k g /c m 2 ) Contoh Uji

## DAFTAR PUSTAKA
Adzkia,  U.,  Priadi,  T.,  &  Karlinasari,  L. (2019). Evaluasi Cacat Pengeringan dan  Pemesinan  Pada  Empat  Jenis Kayu Cepat Tumbuh Termodifikasi
Panas  (Evaluation  of  Drying  and Machining Defects of Four Thermo Modified  Wood  of  Tropical  Fast Growing Species). Jurnal Penelitian Hasil Hutan , 37 (3), 209– 222.
Bahrul  Alim,  A.  (2022). Analisis KelayakanPemanfaatan Limbah Kayu  Untuk  Bahan  Bakar  Boiler (Studi Kasus di PT. Putra AlbasiaMandiri) .
Council,  A.  W.  (1990).  Wood  i-joist awareness  guide. American  Wood
Council .
Davied  Hamonangan,  Faldy  Faisal  J,  & Parang Sabdono, S. (2017). Penelitian Kuat Lentur Balok Susun Dari  Kayu  Glugu  Dan  Kayu
Sengon. Ejournal  Undip , 6 (Kayu Glugu), 314–318. https://scholar.googleusercontent.c om/scholar?q=cache:snrHS6kNGS
MJ:scholar.google.com/&hl=id&as _sdt=0,5
Egatama, H. F., Haryanto Yoso Wigroho, & Ade Lisantono. (2022). Perilaku Lentur Balok Laminasi Kayu Glugu Dan  Sengon  Dengan  Sambungan
Epoksi  Dan  Paku. Jurnal  Teknik Sipil , 17 (1), 26–33. https://doi.org/10.24002/jts.v17i1.6 335 Herianto.  (2021).  Karakteristik  Pelet Serbuk  Gergaji  Tiga  Jenis  Kayu Limbah  Industri  Mebel  sebagai Energi Alternatif Terbarukan. Jurnal  Hutan  Tropika , 16 (148), 164–174.
Laksono, A. D., Susdiyanti, T., & M, K.
B.  (2016).  Produktivitas  Dan
Rendemen  Industri  Penggergajian Kayu  Di  Kecamatan  Cigudeg Kabupaten  Bogor. Nusa  Sylva ,
16 (2), 50–58.
Moya,  R.,  Tenorio,  C.,  Carranza,  M., Camacho,  D.,  &  Quesada-Pineda, H.  (2013).  Structural  performance of  I-beam  fabricated  from  a  fast- growing  tree,  Gmeuna  Arborea. Journal of Tropical Forest Science , 25 (2), 206–212.
Nandika, D., Darmawan, W., & Arinana. (2015). Peningkatan Kualitas Kayu
Sengon  (Paraserianthes  Falcataria (L) Nielsen) Melalui Teknik
Kompregnasi. Jurnal  Teknologi Industri Pertanian , 25 (2), 125–135.
Tsai,  M.  T.,  &  Wonodihardjo,  A.  S. (2018). Achieving sustainability of traditional wooden houses in
Indonesia  by  utilization  of  cost- efficient  waste-wood  composite. Sustainability (Switzerland) , 10 (6),
1–21.
https://doi.org/10.3390/su1006171
8 Uar,  N.  I.  (2016).  Produktivitas  dan rendemen  kayu  gergajian  pada perusahaan IUIPHHK PT. Katingan Timber Celebes. Agrikan: Jurnal  Agribisnis  Perikanan , 9 (1),
16–22. https://doi.org/10.29239/j.agrikan.9 .1.16-22
Wang, S., & Cheng, J. J. R. (1995). Shear behaviour  of  OSB  wood composite I-beams with web openings .
Wijaya, E., Manik, P., & Jokosisworo, S. (2017). Analisa Kekuatan Tarik Dan Kekuatan  Lentur  Balok  Laminasi Bambu  Petung  Dan  Kayu  Sengon Untuk  Komponen  Kapal  Kayu. Teknik Perkapalan , 5 (2), 431–437.